JP2013205509A - Optical sheet, display device including the same, and manufacturing method of optical sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学シート、これを備えた示装置、および光学シートの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical sheet, a display device including the optical sheet, and a method for manufacturing the optical sheet.
近年、薄型かつ大型のディスプレイの普及に伴い、家庭用テレビや業務用ディスプレイ装置など、使用される用途も多様化し、ディスプレイの画質についても高いレベルが要求されつつある。 In recent years, with the widespread use of thin and large displays, the usages such as home televisions and commercial display devices have been diversified, and a high level of display image quality is being demanded.
ディスプレイに使用される光学シートについても、透過率やコントラストを向上させる機能等が要求されている。このようなことから、例えば、コントラストを向上させるための光学シートをディスプレイに配置する場合がある。 The optical sheet used for the display is also required to have a function for improving the transmittance and contrast. For this reason, for example, an optical sheet for improving contrast may be disposed on the display.
このような光学シートは、光透過性基材と、光透過性基材上に形成され、かつ並列して設けられた複数の単位光透過部を有する光透過部と、単位光透過部間に設けられ、かつ電離放射線硬化型樹脂組成物および光吸収粒子を含む光吸収部用組成物の硬化物から構成された光吸収部とを備えている(特許文献1参照)。この光学シートによれば、映像光を光透過部から出射させることができるとともに、外光等を光吸収部により吸収することができるので、コントラストを向上させることができる。 Such an optical sheet includes a light transmissive substrate, a light transmissive portion having a plurality of unit light transmissive portions formed in parallel on the light transmissive substrate, and a unit light transmissive portion. And a light absorption part composed of a cured product of a composition for a light absorption part including an ionizing radiation curable resin composition and light absorption particles (see Patent Document 1). According to this optical sheet, image light can be emitted from the light transmission part, and external light and the like can be absorbed by the light absorption part, so that the contrast can be improved.
ところで、この光学シートは、通常、観察者がディスプレイの画面中央の正面方向からディスプレイを見ることを前提として設計されているが、観察者が立ち見等により画面中央の正面方向からではなく、画面を上方から見下ろし、または画面を下方から見上げてディスプレイを見る場合もある。 By the way, this optical sheet is usually designed on the assumption that the observer views the display from the front direction in the center of the screen of the display. In some cases, the display is viewed from above or from the bottom.
しかしながら、この光学シートをディスプレイに配置した状態で、画面を上方から見下ろし、または画面を見上げてディスプレイを見る場合においては、ディスプレイの画面上下が暗くなるという問題がある。ここで、コントラストと視野角特性とはトレードオフの関係にあるため、視野角特性を向上させると、コントラストが低下してしまう。一方で、観察者が、画面を上方から見下ろし、または画面を下方から見上げてディスプレイを見る場合のみならず、ディスプレイの画面中央の正面方向からディスプレイを見ることも想定すると、ディスプレイの画面中央においてはコントラストを維持することが必要である。 However, when the optical sheet is placed on the display and the screen is looked down from above, or when looking up at the screen, there is a problem that the top and bottom of the display becomes dark. Here, since the contrast and the viewing angle characteristic are in a trade-off relationship, when the viewing angle characteristic is improved, the contrast is lowered. On the other hand, not only when the observer looks down at the screen from above or looks up at the screen from below, but also when viewing the display from the front of the center of the display screen, It is necessary to maintain contrast.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、光学シートの中央部におけるコントラストを維持しつつ、光学シートの端部における視野角特性を向上させることができる光学シート、およびこれを備えた画像表示装置、および光学シートの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, an optical sheet that can improve the viewing angle characteristics at the end of the optical sheet while maintaining the contrast at the center of the optical sheet, an image display apparatus including the optical sheet, and a method for manufacturing the optical sheet are provided. For the purpose.
本発明者らは、光学シートの端部における視野角特性を向上させるため鋭意研究を重ねた結果、光透過性基材から光吸収部の光透過性基材側の端面までの距離がほぼ等しい場合には、光吸収部の高さによって、視野角特性が変化することを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。 As a result of intensive studies to improve the viewing angle characteristics at the end portion of the optical sheet, the present inventors have found that the distance from the light transmissive substrate to the end surface of the light absorbing portion on the light transmissive substrate side is substantially equal. In this case, the present inventors have found that the viewing angle characteristics change depending on the height of the light absorbing portion. The present invention has been completed based on such findings.
本発明の一の態様によれば、光透過性基材と、シート面に沿って並列して設けられた複数の単位光透過部を有し、かつ前記光透過性基材上に設けられた光透過部と、前記単位光透過部間に設けられた複数の光吸収部とを備える光学シートであって、前記各光吸収部が、光透過性基材側に位置する第1の端面と、前記第1の端面とは反対側に位置する第2の端面とを有し、前記光透過性基材から前記各光吸収部における前記第1の端面までの距離がほぼ等しく、前記単位光透過部の並列方向における前記光学シートの端部に位置する前記光吸収部の高さが、前記単位光透過部の並列方向における前記光学シートの中央部に位置する前記光吸収部の高さよりも低く、少なくとも前記光学シートの前記端部に位置する前記光吸収部の前記第2の端面を覆い、光透過性樹脂からなり、かつ前記光透過部の屈折率よりも低い屈折率を有する被覆部をさらに備えることを特徴とする、光学シートが提供される。 According to one aspect of the present invention, the light transmissive substrate has a plurality of unit light transmissive portions provided in parallel along the sheet surface, and is provided on the light transmissive substrate. An optical sheet comprising a light transmission part and a plurality of light absorption parts provided between the unit light transmission parts, wherein each of the light absorption parts is a first end face located on the light transmissive substrate side; A second end face located on the opposite side of the first end face, and the distance from the light-transmitting substrate to the first end face in each of the light absorbing portions is substantially equal, and the unit light The height of the light absorption part located at the end of the optical sheet in the parallel direction of the transmission part is higher than the height of the light absorption part located in the central part of the optical sheet in the parallel direction of the unit light transmission part. The second end surface of the light absorbing portion that is low and at least located at the end portion of the optical sheet Cover, made of a light transmissive resin, and characterized by further comprising a cover portion having a refractive index lower than the refractive index of the light transmitting unit, the optical sheet is provided.
本発明の他の態様によれば、表示部と、前記表示部よりも観察者側に配置された上記の光学シートとを備えることを特徴とする、表示装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a display device comprising: a display unit; and the optical sheet disposed on the viewer side with respect to the display unit.
本発明の他の態様によれば、光透過性基材と、シート面に沿って並列して設けられた複数の単位光透過部を有し、かつ前記光透過性基材上に設けられた光透過部と、前記単位光透過部間に設けられた複数の光吸収部とを備える光学シートの製造方法であって、光透過性基材上に設けられ、シート面に沿って並列して設けられた複数の単位光透過部と、前記単位光透過部間に設けられた複数の溝とを有し、かつ前記光透過性基材から前記溝の底面までの距離がほぼ等しい光透過部を用意する工程と、前記光透過部の表面に、電離放射線硬化型樹脂組成物と光吸収粒子とを含む光吸収部用組成物を供給し、前記光透過部の表面上の前記光吸収部用組成物を掻き取ることにより、前記溝に前記光吸収部用組成物を充填させる工程と、前記光吸収部用組成物を硬化させて、前記単位光透過部間に複数の光吸収部を形成する工程とを備え、前記光吸収部用組成物の供給は、前記単位光透過部の並列方向における前記光透過部の中央部よりも前記単位光透過部の並列方向における前記光透過部の端部の方が前記光吸収部用組成物の供給量が少なくなるように行われる、光学シートの製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the light transmissive substrate has a plurality of unit light transmissive portions provided in parallel along the sheet surface, and is provided on the light transmissive substrate. A method for manufacturing an optical sheet comprising a light transmitting part and a plurality of light absorbing parts provided between the unit light transmitting parts, the optical sheet being provided on a light-transmitting substrate and parallel to the sheet surface A light transmitting portion having a plurality of unit light transmitting portions provided and a plurality of grooves provided between the unit light transmitting portions, and having substantially the same distance from the light transmitting base material to the bottom surface of the grooves And a light absorbing part composition containing an ionizing radiation curable resin composition and light absorbing particles on the surface of the light transmitting part, and the light absorbing part on the surface of the light transmitting part A step of filling the groove with the composition for a light absorbing part by scraping off the composition for a light, and for the light absorbing part Curing the composition to form a plurality of light absorbing portions between the unit light transmitting portions, wherein the light absorbing portion composition is supplied in the parallel direction of the unit light transmitting portions. Provided is a method for producing an optical sheet, which is performed so that the amount of the light absorbing portion composition supplied in the end portion of the light transmitting portion in the parallel direction of the unit light transmitting portions is smaller than the central portion of the portion. Is done.
本発明の一の態様の光学シートおよび他の態様の表示装置によれば、各光吸収部において、光透過性基材から光吸収部の第1の端面までの距離がほぼ等しく、かつ単位光透過部の並列方向における光学シートの端部に位置する光吸収部の高さが、単位光透過部の並列方向における光学シートの中央部に位置する光吸収部の高さよりも低いので、光学シートの中央部においてはコントラストを維持することができ、光学シートの端部においては視野角特性を向上させることができる。また、光吸収部の第2の端面を覆い、光透過性樹脂からなり、かつ単位光透過部の屈折率よりも低い屈折率を有する被覆部を形成しているので、光学シートの端部におけるコントラストの低下を抑制できる。 According to the optical sheet of one embodiment of the present invention and the display device of another embodiment, in each light absorbing portion, the distance from the light transmissive substrate to the first end face of the light absorbing portion is substantially equal, and unit light Since the height of the light absorption part located at the end of the optical sheet in the parallel direction of the transmission part is lower than the height of the light absorption part located in the center part of the optical sheet in the parallel direction of the unit light transmission part, the optical sheet The contrast can be maintained at the center of the optical sheet, and the viewing angle characteristics can be improved at the end of the optical sheet. Further, since the covering portion having the refractive index lower than the refractive index of the unit light transmitting portion is formed by covering the second end face of the light absorbing portion, made of a light transmitting resin, and at the end portion of the optical sheet. A decrease in contrast can be suppressed.
本発明の他の形態の光学シートの製造方法によれば、光透過性基材から溝の底面までの距離がほぼ等しい光透過部を用意し、かつ光吸収部用組成物の供給は、単位光透過部の並列方向における光透過部の中央部よりも単位光透過部の並列方向における光透過部の端部の方が光吸収部用組成物の供給量が少なくなるように行われるので、光学シートの端部においては、高さが、光学シートの中央部に位置する光吸収部の高さよりも低い光吸収部を形成することができる。これにより、光学シートの中央部においてはコントラストを維持することができ、光学シートの端部においては視野角特性を向上させることができる。 According to the method for producing an optical sheet of another aspect of the present invention, a light transmitting part having a substantially equal distance from the light transmitting base material to the bottom surface of the groove is prepared, and the composition for the light absorbing part is supplied in units. Since the end of the light transmission part in the parallel direction of the unit light transmission part is performed so that the supply amount of the composition for the light absorption part is smaller than the central part of the light transmission part in the parallel direction of the light transmission part, At the end of the optical sheet, it is possible to form a light absorbing portion whose height is lower than the height of the light absorbing portion located at the center of the optical sheet. Thereby, contrast can be maintained at the center of the optical sheet, and viewing angle characteristics can be improved at the end of the optical sheet.
以下、本発明の実施形態における光学シートおよびその製造方法、並びに画像表示装について、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る光学シートの平面図であり、図2は図1に示される光学シートをI―I線で切断したときの断面図であり、図3は図2で示される光学シートの中央部を拡大した図であり、図4は図2で示される光学シートの端部を拡大した図である。図5は本実施形態に係る他の光学シートの概略構成図であり、図6は本実施形態に係る光学シートの中央部における作用効果を示す図であり、図7は本実施形態に係る光学シートの端部における作用効果を示す図である。 Hereinafter, an optical sheet, a manufacturing method thereof, and an image display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of the optical sheet according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical sheet shown in FIG. 1 taken along the line II, and FIG. 3 is an optical view shown in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a central portion of the sheet, and FIG. 4 is an enlarged view of an end portion of the optical sheet shown in FIG. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of another optical sheet according to the present embodiment, FIG. 6 is a diagram illustrating operational effects in the central portion of the optical sheet according to the present embodiment, and FIG. 7 is an optical diagram according to the present embodiment. It is a figure which shows the effect in the edge part of a sheet | seat.
図1および図2に示される光学シート10は、光透過性基材11と、光透過性基材11上に設けられ、かつシート面に沿って並列して設けられた複数の単位光透過部12aを有する光透過部12と、単位光透過部12a間に設けられた複数の光吸収部13と、被覆部14とを備えている。ここで、「シート面」とは、対象となる光学シートを全体的かつ大局的に見た場合におけるその平面方向と一致する面のことをいうものとする。
The
(光透過性基材)
光透過性基材11は、光透過部12を形成するためのベースとなる層である。光透過性基材11としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスを用いることができる。透明樹脂フィルムとしては、トリアセテートセルロース(TAC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系フィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルロニトリルフィルム等を好適に使用できるが、これらの中でも、ポリエステル系フィルムが好ましく用いられる。ポリエステル系フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートの他、ポリブチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等が挙げられる。
(Light transmissive substrate)
The light
(光透過部)
光透過部12は、シート状のものであり、上述したように複数の単位光透過部12aから構成されている。複数の単位光透過部12aは、図1に示される並列方向D1(配列方向)に並設されている。光透過部12は、幅が500mm以上1500mm以下、高さが20μm以上200μm以下とすることが可能である。光透過部の屈折率は、1.51以上1.60以下とすることが可能である。
(Light transmission part)
The
光透過部12を構成する材料は、光を透過する材料であれば特に限定されないが、このような材料としては、熱可塑性樹脂や電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化物から構成することが可能である。
The material constituting the
(光吸収部)
光吸収部13は、上述したように単位光透過部間に設けられている。光吸収部13は、図2に示されるように、光透過性基材11側の端面である第1の端面13aと、第1の端面13aとは反対側の端面である第2の端面13bとを有している。単位光透過部12の並列方向D1における光学シート10の中央部10aの第2の端面13bは、図2および図3に示されるように、平面状になっているが、この第2の端面13bは凹面状になっていてもよい。また、単位光透過部12の並列方向D1における光学シート10の端部10bの第2の端面13bは、図2および図4に示されるように、凹面状になっているが、この第2の端面13bは平面状になっていてもよい。また、図3および図4に示される第2の端面13bの幅は、第1の端面13aの幅よりも広くなっているが、第2の端面13bの幅と第1の端面13aの幅は同じであってもよい。また、図3に示される光吸収部13は、第2の端面13bの幅がより広くなるように光透過性基材11の法線方向Nに対する光吸収部13の側面13cの上部における傾斜角度が側面13cの下部における傾斜角度より大きくなっている。光吸収部13は、図3に示される形状に限られず、例えば、光透過性基材11側に向けて先細る略台形状、略三角形状または略矩形状に形成されていてもよい。
(Light absorption part)
As described above, the
光吸収部13においては、光学シート10の中央部10aから端部10bにかけて、光透過性基材11から第1の端面13aまでの距離がほぼ等しくなっている(図3および4の距離A参照)。本明細書において「光透過性基材からの距離」とは、光透過性基材と光透過部との界面からの距離を意味するものとする。また、「ほぼ等しい」とは、光透過性基材から第1の端面までの距離のばらつきが10%以内であることを意味する。距離Aは、5μmm以上50mm以下であることが好ましい。距離Aがこの範囲であれば、確実にシート状の光透過部12を形成することができる。
In the
図4に示される光学シート10の端部10bに位置する光吸収部13の高さB2は、図3に示される光学シート10の中央部10aに位置する光吸収部13の高さB1よりも低くなっている。本明細書において「光吸収部の高さ」とは、第1の端面から第2の端面までの距離を意味するものである。また、図4に示される光学シート10の端部10bにおける第2の端面13bのように、第2の端面が凹面状となっている場合には、「光吸収部の高さ」とは、第1の端面から第2の端面における最も凹んだ位置までの距離を意味するものとする(図4における高さB2参照)。
The height B2 of the
光学シート10の中央部10aに位置する光吸収部13の高さB1は、50μm以上150μm以下であることが好ましい。光学シート10の端部10bに位置する光吸収部13の高さB2は、40μm以上140μm以下であることが好ましい。
The height B1 of the
図4に示される、光学シート10の端部10bに位置する単位光透過部12aの表面から光学シート10の端部10bに位置する光吸収部13の第2の端面13bまでの距離Cは、1μm以上10μm以下であることが好ましい。図4に示される光学シート10の端部10bにおける第2の端面13bのように、第2の端面が凹面状となっている場合には、「第2の端面までの距離」とは、第2の端面における最も凹んだ位置までの距離を意味するものとする(図4における距離C参照)。距離Cがこの範囲内であれば、光学シート10の端部10bにおける視野角特性を向上させることができる一方で、光学シート10の端部10に位置する光吸収部13で有効に外光を吸収することができる。
The distance C from the surface of the unit
光吸収部13は、電離放射線硬化型樹脂組成物と光吸収粒子とを含む光吸収部用組成物の硬化物から構成されている。光吸収部用組成物の粘度は、500mPa・s以上5000mPa・s以下であることが好ましい。光吸収部用組成物の粘度がこの範囲であれば、溝の底まで光吸収部用組成物を充填することができるとともに、光吸収部用組成物の掻き取り性が良好となる。なお、光吸収部用組成物の粘度は、B型粘度計を用いて25℃の環境下にて測定した値である。
The
電離放射線硬化型樹脂組成物としては、従来公知の電離放射線硬化型樹脂組成物を用いることができる。例えば、アクリレート系の官能基を有するものを好適に使用することができ、具体的には、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジェン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アルリレート等のオリゴマー又はプレポリマーを挙げることができる。なお、光透過部を構成する材料にもよるが、これらの樹脂のなかなら光透過部を構成する材料よりも屈折率の小さい樹脂を選択すればよい。 As the ionizing radiation curable resin composition, conventionally known ionizing radiation curable resin compositions can be used. For example, those having an acrylate functional group can be suitably used. Specifically, polyester resins, polyether resins, acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, spiroacetals having a relatively low molecular weight can be used. Examples thereof include oligomers or prepolymers such as (meth) allylates of polyfunctional compounds such as resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, and polyhydric alcohols. Although depending on the material constituting the light transmission part, among these resins, a resin having a refractive index smaller than that of the material constituting the light transmission part may be selected.
上記樹脂組成物中には、反応性希釈剤を添加してもよく、このような反応性希釈剤としては、エチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマーを使用してもよく、具体的は、リメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 A reactive diluent may be added to the resin composition. Examples of the reactive diluent include ethyl (meth) acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, styrene, methylstyrene, and N-vinylpyrrolidone. Monofunctional monomers and polyfunctional monomers such as dimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) may be used. Examples include acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, and neopentyl glycol di (meth) acrylate.
電離放射線硬化型樹脂組成物を紫外線硬化型樹脂組成物とするには、組成物中に光重合開始剤としてアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチュウラムモノサルファイド、チオキサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−n−ブチルホソフィン等を混合して用いることができる。特に本発明では、オリゴマーとしてウレタンアクリレート、モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を混合するのが好ましい。 In order to convert the ionizing radiation curable resin composition into an ultraviolet curable resin composition, acetophenones, benzophenones, Michler benzoyl benzoate, α-amyloxime ester, tetramethylchuram mono as a photopolymerization initiator in the composition. A mixture of sulfides, thioxanthones, n-butylamine, triethylamine, poly-n-butylphosphine, or the like as a photosensitizer can be used. In particular, in the present invention, it is preferable to mix urethane acrylate as an oligomer and dipentaerythritol hexa (meth) acrylate as a monomer.
光吸収粒子は、1μm以上10μm以下の平均粒径を有するものが好ましい。光吸収粒子の平均粒径がこの範囲内であれば、光透過部の溝に対する光吸収部用組成物の充填性をより高めることができる。なお、光吸収粒子の平均粒径は、光吸収粒子を電子顕微鏡で観察して求めた算術平均径を意味する。 The light absorbing particles preferably have an average particle diameter of 1 μm or more and 10 μm or less. When the average particle diameter of the light absorbing particles is within this range, the filling property of the light absorbing part composition into the groove of the light transmitting part can be further enhanced. The average particle diameter of the light absorbing particles means an arithmetic average diameter obtained by observing the light absorbing particles with an electron microscope.
光吸収粒子としては、樹脂ビーズやガラスビーズに、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収できる光吸収粒子を使用してもよく、カーボンブラック、グラファイト、繊維状炭素、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等の着色剤を練り込んだものを使用することができる。着色剤の練り込み易さの観点からは、樹脂ビーズを用いることが好ましい。樹脂ビーズとしては、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ等を好適に使用することができる。また、ウレタン架橋微粒子やシリコン系ビーズも好適に使用できる。これらの樹脂ビーズは、上記した電離放射線硬化型樹脂組成物の屈折率差が0.1程度のものを用いることが好ましい。また、着色剤を練り込む前の樹脂としては、透明な樹脂でも使用できるが、顔料または染料等で着色された樹脂を用いることが好ましいく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収するものであってよいが、好ましくは黒色に着色された樹脂ビーズが用いられる。 As the light absorbing particles, resin beads or glass beads may be light absorbing particles that can selectively absorb a specific wavelength according to the characteristics of the image light. Carbon black, graphite, fibrous carbon, black oxidation What knead | mixed colorants, such as metal salts, such as iron, dye, and a pigment, can be used. From the viewpoint of easy kneading of the colorant, it is preferable to use resin beads. As the resin beads, melamine beads, acrylic beads, acrylic-styrene beads, polycarbonate beads, polyethylene beads, polystyrene beads, polyvinyl chloride beads and the like can be suitably used. Further, urethane cross-linked fine particles and silicon-based beads can also be suitably used. These resin beads are preferably those having a refractive index difference of about 0.1 of the ionizing radiation curable resin composition described above. Also, as the resin before kneading the colorant, a transparent resin can be used, but it is preferable to use a resin colored with a pigment or a dye, and a specific wavelength is selectively selected according to the characteristics of the image light. However, resin beads colored in black are preferably used.
着色剤としては、上記したもののなかでもカーボンブラックが好適に使用できる。樹脂ビーズへのカーボンブラックの練り込み量は、樹脂ビーズ1質量部に対してカーボンブラックを0.1〜0.7質量部程度であり、好ましくは0.15〜0.5質量部、より好ましくは0.2〜0.35質量部である。カーボンブラックの練り込み量が0.7質量部よりも多いと樹脂ビーズが割れやすくなる場合があり、一方、0.1質量部よりも少ないと、所望の黒色性を有する光吸収粒子を得られない場合がある。また、カーボンブラックは、平均粒子径が10〜500nmのものを好適に使用することができ、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー等が使用できる。また、市販のものを使用することもでき、例えば、HCFシリーズ、MCFシリーズ、RCFシリーズ、LFFシリーズ(いずれも三菱化学株式会社製)、バルカンシリーズ(キャボット社製)、ケッチェンシリーズ(ライオン株式会社製)を好適に使用することができる。なお、ここでの平均粒子径とは、カーボンブラック粒子を電子顕微鏡で観察して求めた算術平均径を意味する。 Among the above-mentioned materials, carbon black can be preferably used as the colorant. The amount of carbon black kneaded into the resin beads is about 0.1 to 0.7 parts by mass, preferably 0.15 to 0.5 parts by mass, more preferably 1 part by mass of the resin beads. Is 0.2 to 0.35 parts by mass. When the amount of kneading of carbon black is more than 0.7 parts by mass, the resin beads may be easily broken. On the other hand, when the amount is less than 0.1 parts by mass, light absorbing particles having desired blackness can be obtained. There may not be. Carbon black having an average particle diameter of 10 to 500 nm can be suitably used. For example, furnace black, acetylene black, channel black, thermal black, carbon nanotube, carbon fiber and the like can be used. Commercially available products can also be used. For example, HCF series, MCF series, RCF series, LFF series (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Vulcan series (made by Cabot Corporation), Ketjen series (Lion Corporation) Can be suitably used. Here, the average particle diameter means an arithmetic average diameter obtained by observing carbon black particles with an electron microscope.
電離放射線硬化型樹脂組成物への光吸収粒子の分散性を向上させるために、光吸収粒子を表面処理しておくこともできる。表面処理としては、従来公知のシリカコーティングによる親水処理や、プラズマ等による表面改質が挙げられる。 In order to improve the dispersibility of the light absorbing particles in the ionizing radiation curable resin composition, the light absorbing particles may be surface-treated. Examples of the surface treatment include hydrophilic treatment with a conventionally known silica coating and surface modification with plasma or the like.
上記した各成分を含む光吸収部用組成物は、電離放射線硬化型樹脂組成物に、所定量の光吸収粒子を混合し、所望により重合開始剤等を添加することにより調製される。光吸収粒子の添加量は、光吸収部用組成物の全質量に対して15〜35%の範囲とすることが好ましく、この範囲とすることにより、よりコントラストに優れる光学シートを実現することができる。光吸収粒子の含有量が少なすぎると、光吸収部の光遮光性が不十分となる場合があり、光吸収粒子の含有量が多すぎると、樹脂ビーズどうしが接触し割れや欠けの問題が発生し易くなる。 The composition for light absorption parts containing each component described above is prepared by mixing a predetermined amount of light absorption particles into an ionizing radiation curable resin composition and adding a polymerization initiator or the like as desired. The addition amount of the light absorbing particles is preferably in the range of 15 to 35% with respect to the total mass of the composition for the light absorbing portion, and by setting this range, an optical sheet with more excellent contrast can be realized. it can. If the light-absorbing particle content is too small, the light-shielding property of the light-absorbing part may be insufficient. If the light-absorbing particle content is too large, the resin beads may come into contact with each other, causing problems such as cracking and chipping. It tends to occur.
(被覆部)
被覆部14は、少なくとも光学シート10の端部10bに位置する光吸収部13の第2の端面13bを覆うように設けられている。被覆部14は、光学シート10の端部10bに位置する光吸収部13のみならず、全ての光吸収部13における第2の端面13bを覆うように設けられていてもよい。
(Coating part)
The covering
被覆部14は、光透過部12の屈折率よりも低い屈折率を有している。被覆部14の屈折率を光透過部12の屈折率よりも低くすることにより、光透過部12の表面から入射した光を被覆部14で全反射させて、光透過部12から出射させることができる。被覆部14の屈折率は、1.49以上1.58以下であることが好ましい。
The covering
被覆部14は、光透過性樹脂から構成されている。光透過性樹脂としては、光透過性を有し、かつ屈折率が光透過部の屈折率が低いものであれば、特に限定されない。このような光透過性樹脂としては、例えば、上記の光吸収部用組成物で説明した電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化物が挙げられる。
The covering
光学シート10においては、光透過性基材11における光透過部12側の面とは反対側の面は露出しているが、図5に示されるように光学シート20のように、光透過性基材11における光透過部12側の面とは反対側の面には、粘着層15および剥離層16が設けられていてもよい。なお、光学シート20は、粘着層15および剥離層16が形成されている以外は、光学シート10と同様となっている。
In the
(粘着層)
粘着層15は、光学シート20を表示装置の表示部に接着させるためのものである。粘着層15に用いられる粘着剤は光を透過するとともに、適切に光学シート20を他に接着させることができれば、その材料は特に限定されるものではない。粘着剤としては、例えばアクリル系の共重合体を挙げることができる。
(Adhesive layer)
The
(剥離層)
剥離層16は、取扱時に粘着層15が他に接触しないようにするためのものであり、粘着層6上に形成されている。剥離層16としては、特に限定されるものではないが、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等が挙げられる。
(Peeling layer)
The
光学シート10の中央部10aにおいては、図6に示される光透過部12に入射した映像光L1は、単位光透過部12aと光吸収部13との境界面で全反射され、光透過性基材11を介して、観察者側に出射される。また、観測者側から光学シート10に入射する外光L3の一部は、光吸収部13によって吸収される。このため、光学シート10の中央部10aにおいては、コントラストを維持することができる。
In the
光学シート10の端部10bにおいては、光吸収部13の高さB2が、光学シート10の中央部10aにおける高さB1よりも低くなっている。また、被覆部14は、光透過性樹脂から構成されているので、光を透過させることができる。したがって、図7に示される映像光L2は被覆部14を透過して、観察者側に出射する。これに対し、光学シート10の中央部10aにおいては、映像光L2は光吸収部13によって吸収されてしまう。これにより、光学シート10の端部10bにおいては、光学シート10の中央部10aよりも視野角特性を向上させることができる。
At the
また、被覆部14の屈折率が光透過部12の屈折率より低いので、図7に示される映像光L1は、単位光透過部12aと被覆部14との境界面で全反射され、光透過性基材11を介して、観察者側に出射される。また、観測者側から光学シート10に入射する外光L3の一部は、光吸収部13によって吸収される。このため、光学シート10の端部10bにおいて、コントラストの低下を抑制できる。
Further, since the refractive index of the covering
光学シート10、20は、例えば、表示装置の表示部上に配置することができる。具体的には、光学シートは、例えば、表示装置用光学フィルタとして使用することができる。表示装置の表示部としては、例えばプラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED)、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ(SED)、プロジェクションテレビ等が挙げられる。
The
<光学シートの製造方法>
このような光学シート10は、以下の方法によって製造することができる。図8および図9は本実施形態に係る光学シートの製造工程を模式的に示した図であり、図10は本実施形態に係る光透過部の形成工程を模式的に示した図であり、図11は本実施形態に係る光吸収部用組成物の供給工程を模式的に示した図である。図12は図11に示すダイヘッドをII−II線で切断したときの断面図であり、図13は図11に示すダイヘッドをIII−III線で切断したときの断面図である。
<Optical sheet manufacturing method>
Such an
まず、光透過性基材11上に、シート面に沿って並列して設けられた複数の単位光透過部12aと、単位光透過部12a間に形成された溝12bとを有する光透過部12を形成する(図8(a))。溝12bは、底面の幅が2μm以上10μm以下、開口面の幅が5μm以上20μm以下、深さが50μm以上150μm以下とすることが可能である。図8(a)に示される溝12bは、開口面の幅がより広くなるように光透過性基材11の法線方向Nに対する溝12bの側面の上部における傾斜角度が溝12bの側面の下部における傾斜角度より大きくなっている。溝12bは、図8(a)に示される形状に限られず、例えば、光透過性基材11側に向けて先細る略台形状、略V字状または略矩形状に形成されていてもよい。
First, on the
光透過部12の形成方法は、使用する樹脂の種類によって異なる。例えば、光透過部12を透明な熱可塑性樹脂を用いて形成する場合には、加熱した金型を熱可塑性樹脂に押圧する熱プレス法や射出成型法、金型内に熱可塑性樹脂モノマーを注入して重合・固化させるキャスティング法等によって、光透過部12を形成することができる。また、電離放射線硬化型樹脂、特に紫外線硬化型樹脂を用いる場合には、当該樹脂を成形型内に注入して紫外線を照射して硬化させる、いわゆるUV法によって、光透過部12を形成することができる。これらの方法の中でも、本発明においては、量産性に優れるUV法が好適に使用できる。UV法によれば、金型ロールを用いて、光透過部12を連続的に製造することができる。
The formation method of the
具体的には、例えば、図10に示されるように、所定ピッチで単位光透過部12aの形に対応した形の溝を有する金型ロール30と、ニップロール31との間に光透過性基材11を送り込む。図10中の矢印は、光透過性基材11を送り込む方向を表したものである。光透過性基材11の送り込みに合わせて、金型ロール30と光透過性基材11との間に供給部32から例えば電離放射線硬化型樹脂組成物等を含む光透過部用組成物33の液滴を供給し続ける。供給部32から光透過性基材11上に光透過部用組成物33を供給するとき、金型ロール30と光透過性基材11との間に、光透過部用組成物33が溜まった組成物溜まり34が形成されるようにする。この組成物溜まり34を形成することによって、光透過部用組成物33が光透過性基材11の幅方向に広がる。
Specifically, for example, as shown in FIG. 10, a light transmissive substrate is provided between a
上記のようにして金型ロール30と光透過性基材11との間に供給された光透過部用組成物33は、金型ロール30とニップロール31との間の押圧力により、光透過性基材11と金型ロール30との間に充填される。その後、電離放射線照射装置35によって光透過部用組成33に紫外線を照射し、光透過部用組成物33を硬化させて、光透過部12を形成する。光透過部12を形成した後、剥離ロール36を介して、金型ロール30から光透過部12を引き剥がす。
The
なお、次の光吸収部用組成物の充填工程の前に、光透過部12の溝12bの表面に親水化処理を施しておくことが好ましい。溝12bの表面に親水化処理を施すことにより、溝12bへ光吸収部用組成物をより充填し易くなり、インキ充填率が向上する。親水化処理は、従来公知の方法を用いて行うことができる。例えば、低圧プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、コロナ処理、紫外線照射処理、エキシマランプ処理等のドライプロセスや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、エタノールアミン等によるアルカリ処理等のウエットプロセスが挙げられる。これらの中でも、大気圧プラズマ処理が、製造効率の観点から好ましい。
In addition, it is preferable that the surface of the groove |
光透過性基材11上に光透過部12を形成した後、溝12b内に光吸収部用組成物17を充填する(図8(b))。光吸収部用組成物17は、上記で説明した光吸収部用組成物と同様のものであるので、説明を省略するものとする。
After the
溝12b内への光吸収部用組成物17の充填は、図11に示される光学シートの製造装置40を用いて行うことができる。製造装置40は、図11に示される搬送装置50、供給装置60と、図14に示される掻取部材80と、を備えている。
Filling the
搬送装置50は、光透過部12を光透過性基材11ごと一方方向に搬送するためのものであり、搬送ロール等から構成されている。搬送装置50のライン速度(搬送速度)は、光吸収部用組成物17の供給速度にもよるが、1〜50m/分であることが好ましい。
The
供給装置60は、光吸収部用組成物17を光透過部12の表面に供給するためのものである。供給装置60による光吸収部用組成物17の供給速度は、0.5〜10L/分であることが好ましい。
The
供給装置60からは、単位光透過部12aの並列方向D1における光透過部12の中央部12cよりも、単位光透過部12aの並列方向D1における光透過部12の端部12dの方が光吸収部用組成物17の供給量(吐出量)が少なくなるように光吸収部用組成物17が供給される。
From the
供給装置60は、ダイヘッド61と、ダイヘッド61に光吸収部用組成物17を供給する供給系62とを備えている。ダイヘッド61は、図11に示されるようにダイヘッド61の長手方向D2が光透過部12の幅方向D3となるように光透過部12上に配置されている。
The
ダイヘッド61は、図12および図13に示されるように、光吸収部用組成物17の注入口63と、光吸収部用組成物17の吐出口64と、ダイヘッド61内に形成され、注入口63に連通し、かつダイヘッド61の長手方向D2に延びたマニホールド65と、ダイヘッド61内に形成され、マニホールド65および吐出口64に連通したスリット66とを備えている。
12 and 13, the
このようなダイヘッド61は、例えば、互いに向かい合うように配置された一対のダイブロック67、68と、ダイブロック67、68間に介装されたシム板69とから構成することが可能である。ダイブロック67、68同士は、吐出口64側を除き、ダイブロック67、68の周縁をボルト70等で締結することにより固定されている。なお、シム板69にもボルト穴が形成されており、シム板69もダイブロック67、68とともに固定されている。
Such a
図13に示される注入口63はマニホールド65の中央部に連通しており、また注入口63には供給系62が接続されている。図12および図13に示される吐出口64はダイヘッド61の下面に形成されている。
An
スリット66は、マニホールド65から押し出された光吸収部用組成物17を吐出口64まで導くものである。スリット66は、ダイブロック67、68のスリット形成面67a、68aによって挟まれる空間となっている。スリット66の間隔は、シム板69の厚みによって調整することができる。
The
マニホールド65は、光吸収部用組成物17をダイヘッド61の長手方向D2(光透過部12の幅方向D3)に広げるためのものである。図12に示されるマニホールド65は、ダイブロック67にのみ形成されているが、マニホールド65はダイブロック67、68の少なくとも一方に形成されていればよい。マニホールド65の全長は800mm以上2000mm以下とすることが可能である。
The manifold 65 is for spreading the light absorbing
図13に示されるように、マニホールド65は、直線状となるような形状を有している。このようなマニホールド65を有するダイヘッド61を用いることにより、光透過部12の中央部12cよりも光透過部12の端部12dの方が、光吸収部用組成物17の供給量(吐出量)が少なくなるように光吸収部用組成物を供給することができる。すなわち、ダイヘッド61の周縁は、吐出口64側を除き、ボルト70で固定されているので、光吸収部用組成物17をダイヘッド61から吐出するために、ダイヘッド61内の圧力を高めると、ダイヘッド61の中央部が膨らむが、ダイヘッド61の端部はほとんど膨らまない。これにより、ダイヘッド61の端部からの光吸収部用組成物17がダイヘッド61の中央部からの光吸収部用組成物17の供給量よりも少なくなる。
As shown in FIG. 13, the manifold 65 has a shape that is linear. By using the
マニホールド65の端部65aは、光透過部12の端部12dに対応する位置にあり、マニホールド65の中央部65bは、光透過部12の中央部12cに対応する位置にある。図11に示されるダイヘッド61は、光透過部12上に配置されているので、マニホールド65の端部65aは、光透過部12の端部12d上に位置し、マニホールド65の中央部65bは光透過部12の中央部12c上に位置している。
The
図13に示されるマニホールド65の断面形状は、中央部65bから端部65aにかけてほぼ一定となっている。マニホールド65の断面形状は、矩形状、円形状または円弧状とすることが可能である。
The cross-sectional shape of the manifold 65 shown in FIG. 13 is substantially constant from the
マニホールド65の断面形状が円形状または円弧状の場合、マニホールド65の断面における半径は3mm以上10mm以下であることが好ましく、4mm以上7mm以下であることがより好ましい。マニホールド65の半径をこの範囲内にすることにより、マニホールド65内の圧力をより高めることができるので、マニホールド65から光吸収部用組成物をより押し出すことができる。なお、この光学シートの製造に用いられている一般的にダイヘッドのマニホールドは、断面が30mm×19mmの矩形状のものであるので、この一般的に用いられているマニホールドに比べて、マニホールドの断面積は小さいと言える。 When the cross-sectional shape of the manifold 65 is circular or arcuate, the radius of the cross-section of the manifold 65 is preferably 3 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 4 mm or more and 7 mm or less. By setting the radius of the manifold 65 within this range, the pressure in the manifold 65 can be further increased, so that the composition for the light absorbing portion can be pushed out from the manifold 65 more. Since the die head manifold generally used for manufacturing this optical sheet has a rectangular shape with a cross section of 30 mm × 19 mm, the manifold is cut off as compared with the commonly used manifold. It can be said that the area is small.
図14に示される掻取部材80は、供給装置60による光吸収部用組成物17の供給位置よりも下流側に配置されている。掻取部材80は、光透過部12の表面上に供給された光吸収部用組成物17を掻き取る掻取ブレード81、掻取ブレード81を保持するホルダ82等を備えている。
The scraping
掻取ブレード81は、溝12bの延在方向と直交するように配置されている。掻取ブレード81は、2枚の掻取ブレードから構成されていてもよい。
The
掻取ブレード81は薄板状のものであり、掻取ブレード81の厚さは約200μm程度とすることができる。掻取ブレード81としては例えばドクターブレード等を用いることができる。光透過部12の表面に対する掻取ブレード81の先端部の角度は、40°〜70°であることが好ましく、50°〜65°であることがより好ましい。この角度範囲が好ましいとしたのは、この角度の範囲内であれば、光吸収部用組成物17の掻き取りがより良好となり、また光吸収部用組成物17に接触する掻取ブレード81の面積が極度に小さくならず、黒スジ等の掻取不良が発生しにくい。
The
このような製造装置40および光吸収部用組成物17を使用して、光透過部12の溝12bに光吸収部用組成物17を充填する。ここで、上述したように、ダイヘッド61においては、ダイヘッド61の端部からの光吸収部用組成物17の供給量が、ダイヘッド61の中央部からの光吸収部用組成物17の供給量よりも少なくなるので、光透過部12の端部12dに位置する溝12bに充填された図16に示される光吸収部用組成物17の高さは、光透過部12の中央部12cに位置する溝12bに充填された図15に示される光吸収部用組成物17の高さよりも低くなる。
Using such a
具体的には、まず、図11に示されるように、供給装置60に対して、搬送装置50によりシート状の光透過部12を光透過性基材11ごと移動させながら、光透過部12の表面にダイヘッド61から光吸収部用組成物17を連続的に供給する。そして、供給装置60の下流に位置する図14に示される掻取部材80により光透過部12の表面上の光吸収部用組成物17を掻き取る。これにより、溝12bに光吸収部用組成物17が充填されるとともに、光透過部12の表面に存在する余剰の光吸収部用組成物17が掻き取られる。
Specifically, first, as illustrated in FIG. 11, the sheet-shaped
溝12bに光吸収部用組成物17を充填した後、電離放射線を放射して、溝12b内の光吸収部用組成物17を硬化させて、複数の光吸収部13を形成する(図8(c))。光吸収部用組成物17の硬化方法としては、通常の硬化方法、即ち、電子線又は紫外線の照射によって硬化することができる。例えば、電子線硬化の場合には、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速機から放出される50〜1000keV、好ましくは100〜300keVのエネルギーを有する電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
After the
光吸収部13を形成した後、少なくとも光透過部12の端部12dに位置する光吸収部13の第2の端面13b上であって、溝12b内の領域に、電離放射線硬化型樹脂組成物18を充填する(図9(a))。
After forming the
具体的には、図11に示される供給装置60と同様の供給装置から、光透過部12の表面上に硬化後の状態で光透過性を有する電離放射線硬化型樹脂組成物18を供給し、その後掻取部材80と同様の部材により、光透過部12の表面上の電離放射線硬化型樹脂組成物18を掻き取る。ここで、光透過部12の端部12dに位置する光吸収部13は、第2の端面13bの位置が溝13aの開口面よりも低い位置にある。したがって、光透過部12の表面上に電離放射線硬化型樹脂組成物18を供給し、光透過部12の表面上の電離放射線硬化型樹脂組成物18を掻き取ることによって、光透過部12の端部12dに位置する光吸収部13の第2の端面13b上であって、溝12b内の領域に、電離放射線硬化型樹脂組成物18を充填することができる。なお、光透過部12の端部12dに位置する光吸収部13以外の光吸収部においては、第2の端面13bの位置が溝13aの開口面よりも低い位置にあれば、この工程によって、光吸収部13の第2の端面13b上であって、溝12b内の領域に、電離放射線硬化型樹脂組成物18が充填される。
Specifically, from a supply device similar to the
光透過部12の端部12dに位置する光吸収部13の第2の端面13b上であって、溝12b内の領域に、電離放射線硬化型樹脂18を充填した後、電離放射線を放射して、溝12b内の電離放射線硬化型樹脂組成物18を硬化させて、光透過部12の端部12dに位置する光吸収部13の第2の端面13bを覆う被覆部14を形成する(図9(b))。これにより、光学シート10が形成される。
After the ionizing radiation
<表示装置>
以下、本発明による光学シートを表示装置の表示部に取り付けた例について説明する。図17は本実施形態に係る光学シートを備えた表示装置の断面図である。図17に示される表示装置90は、上記した製造方法により製造された光学シート10を備えている。光学シート10は、光透過性基材11が観察者側となるように表示装置90の表示部91に接着層92を介して貼り付けられている。光学シート10の観察者側には、帯電防止性、反射防止性、防眩性等の機能を有する機能層93が配置されている。機能層93は複数層から構成されていてもよい。
<Display device>
Hereinafter, the example which attached the optical sheet by this invention to the display part of the display apparatus is demonstrated. FIG. 17 is a cross-sectional view of a display device including the optical sheet according to the present embodiment. A
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明する。 In order to describe the present invention in detail, the following examples will be described.
まず、以下の組成の光透過部用組成物、光吸収部用組成物、被覆部用組成物を用意した。 First, the composition for light transmission parts, the composition for light absorption parts, and the composition for coating | covering parts of the following compositions were prepared.
(光透過部用組成物)
ビスフェノールA―エチレンオキシド2モル付加物41質量部、イソホロンジイソシアネート14.0質量部を、およびウレタン化触媒としてビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)(2−エチルヘキサン酸50%溶液))0.02質量部を加え、80℃で5時間反応させ、その後、2−ヒドロキシエチルアクリレート5質量部を加え、80℃で5時間反応させて得られたウレタンアクリレート系オリゴマーを、光硬化型プレポリマーとして用いた。このウレタンアクリレート系オリゴマー32、0質量部と、光硬化性モノマーとして、フェノキシエチルアクリレート(分子量192)10.0質量部、およびビスフェノールAのEO4モル付加物のジアクリレート(分子量512)30.0質量と、金型離型剤として、テトラデカノール−エチレンオキシド10モル付加物のリン酸エステル(モノエステル/ジエステル=モル比1/1)0.03質量部と、テアリルアミンエチレンオキシド15モル付加物0.02質量部、光重合開始剤として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、BASFジャパン株式会社製)3質量部と、を混合し、均一化して光透過部用組成物を得た。なお、この光透過部用組成物を厚さ10μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させ、多波長アッベ屈折計DR−M4(株式会社アタゴ製)を用いて589nmの屈折率を測定したところ、1.550であった。
(Composition for light transmission part)
(光吸収部用組成物)
光硬化型プレポリマーとして、エチレンオキシド、2,2´−[(1−メチルエチリデン)ビス(4,1−フェニレンオキシメチレン)]ビス−、ホモポリマー、ジ−2−プロペノアート20.0質量部と、反応性希釈モノマーとして、2−フェノキシエチル=アクリラート20.0質量部、α−アクリロイル−ω−フェノキシポリ(オキシエチレン)20.0質量部、および2−{2−[2−(アクリロイルオキシ)(メチル)エトキシ](メチル)エトキシ}(メチル)エチル=アクリラート13.0質量部と、光吸収粒子として、平均粒径4.0μmのカーボンブラックを25%含有したアクリル架橋微粒子(ガンツ化成株式会社製)20.0質量部と、光重合開始剤として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製)7.0質量部と、を混合し、均一化して光吸収部用組成物を得た。なお、この光吸収部用組成物を厚さ10μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させ、多波長アッベ屈折計DR−M4(株式会社アタゴ製)を用いて589nmの屈折率を測定したところ、1.540であった。
(Composition for light absorbing part)
As a photocurable prepolymer, ethylene oxide, 2,2 ′-[(1-methylethylidene) bis (4,1-phenyleneoxymethylene)] bis-, homopolymer, 20.0 parts by mass of di-2-propenoate, As reactive diluent monomers, 20.0 parts by mass of 2-phenoxyethyl acrylate, 20.0 parts by mass of α-acryloyl-ω-phenoxypoly (oxyethylene), and 2- {2- [2- (acryloyloxy) ( Methyl) ethoxy] (methyl) ethoxy} (methyl) ethyl acrylate 13.0 parts by mass, and light-absorbing particles containing 25% carbon black having an average particle size of 4.0 μm (manufactured by Ganz Kasei Co., Ltd.) ) 20.0 parts by mass and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgaki as photopolymerization initiator) A 184, and Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 7.0 parts by mass, were mixed to obtain a light absorbing portion for composition was homogenized. In addition, this light-absorbing part composition was applied at a thickness of 10 μm, cured by irradiating an ultraviolet ray of 800 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp, and a multi-wavelength Abbe refractometer DR-M4 (manufactured by Atago Co., Ltd.) was used. The refractive index measured at 589 nm was 1.540.
(被覆部用組成物)
光硬化型プレポリマーとして、エチレンオキシド、2,2´−[(1−メチルエチリデン)ビス(4,1−フェニレンオキシメチレン)]ビス−、ホモポリマー、ジ−2−プロペノアート20.0質量部と、反応性希釈モノマーとして、2−フェノキシエチル=アクリラート20.0質量部、α−アクリロイル−ω−フェノキシポリ(オキシエチレン)20.0質量部、および2−{2−[2−(アクリロイルオキシ)(メチル)エトキシ](メチル)エトキシ}(メチル)エチル=アクリラート13.0質量部と、光重合開始剤として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、チバ・スペシャリティケミカルズ株式会社製)7.0質量部と、を混合し、均一化して被覆部用組成物を得た。なお、この被覆部用組成物を厚さ10μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させ、多波長アッベ屈折計DR−M4(株式会社アタゴ製)を用いて589nmの屈折率を測定したところ、1.540であった。
(Composition for coating part)
As a photocurable prepolymer, ethylene oxide, 2,2 ′-[(1-methylethylidene) bis (4,1-phenyleneoxymethylene)] bis-, homopolymer, 20.0 parts by mass of di-2-propenoate, As reactive diluent monomers, 20.0 parts by mass of 2-phenoxyethyl acrylate, 20.0 parts by mass of α-acryloyl-ω-phenoxypoly (oxyethylene), and 2- {2- [2- (acryloyloxy) ( 13.0 parts by mass of methyl) ethoxy] (methyl) ethoxy} (methyl) ethyl acrylate and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) as a
<実施例>
上記組成の光透過部用組成物をポリエチレンテレフタレート基材(東洋紡績株式会社、A4300、厚さ100μm、幅1400mm)上に供給し、光透過部用組成物を硬化させて、表面に複数の溝が並設された、幅が1400mmの光透過部を形成した。溝の開口面の幅は10μmであり、溝の底面の幅は4μmであり、溝の深さは94μmであった。また、ポリエチレンテレフタレート基材から溝の底面までの距離は25μmであった。
<Example>
A composition for a light transmitting part having the above composition is supplied onto a polyethylene terephthalate substrate (Toyobo Co., Ltd., A4300,
次いで、実施形態で説明した製造装置を用いて、光透過部の溝に上記組成の光吸収部用組成物を充填した。具体的には、10m/分のライン速度で、光透過部をポリエチレンテレフタレート基材ごと移動させながら、供給装置のダイヘッドから、5L/分の供給速度で、光透過部の表面に連続的に供給し、その後、掻取ブレードとしての金属製のドクターブレードを用いて、光透過部の表面の光吸収部用組成物を掻き取った。 Next, using the manufacturing apparatus described in the embodiment, the light absorbing part composition having the above composition was filled in the groove of the light transmitting part. Specifically, the light transmission unit is continuously supplied to the surface of the light transmission unit at a supply speed of 5 L / min from the die head of the supply device while moving the light transmission unit together with the polyethylene terephthalate substrate at a line speed of 10 m / min. Then, using a metal doctor blade as a scraping blade, the light absorbing portion composition on the surface of the light transmitting portion was scraped off.
ここで、実施例で使用したダイヘッドは、光吸収部用組成物の注入口と、光吸収部用組成物の吐出口と、ダイヘッド内に形成され、注入口に連通し、かつダイヘッドの長手方向に延びたマニホールドと、ダイヘッド内に形成され、マニホールドおよび吐出口に連通したスリットとを備えていた。具体的には、マニホールド等は、一対のダイブロックと、ダイブロック間に介装されたシム板とを組み合わせることにより形成されていた。マニホールドは、全長が1440mmであり、かつマニホールドは、一方の端部から他方の端部にかけて一直線状に延びたものであった。スリットは、スリット幅が1440mm、スリット間隔が0.2mmとなっていた。 Here, the die head used in the examples is formed in the die head, and is formed in the die head, and is in the longitudinal direction of the die head. And a slit formed in the die head and communicating with the manifold and the discharge port. Specifically, the manifold or the like is formed by combining a pair of die blocks and a shim plate interposed between the die blocks. The manifold had a total length of 1440 mm, and the manifold extended in a straight line from one end to the other end. The slit had a slit width of 1440 mm and a slit interval of 0.2 mm.
光透過部の溝に光吸収部用組成物を充填した後、光吸収部用組成物に紫外線を照射して、光吸収部用組成物を硬化させることにより、光吸収部を形成した。単位光透過部の並列方向における光透過部の端部に位置する光吸収部の高さが、単位光透過部の並列方向における光透過部の中央部に位置する光吸収部の高さよりも3μm低かった。具体的には、光学シートの中央部に位置する光吸収部は、溝の開口面まで形成されていたが、光学透過部の端部に位置する光吸収部は、溝の開口面から3μm低い位置までしか形成されていなかった。 The light absorbing part was formed by filling the groove of the light transmitting part with the light absorbing part composition and then irradiating the light absorbing part composition with ultraviolet rays to cure the light absorbing part composition. The height of the light absorption part located at the end of the light transmission part in the parallel direction of the unit light transmission part is 3 μm higher than the height of the light absorption part located in the center part of the light transmission part in the parallel direction of the unit light transmission part. It was low. Specifically, the light absorbing portion located at the center of the optical sheet is formed up to the opening surface of the groove, but the light absorbing portion located at the end of the optical transmitting portion is 3 μm lower than the opening surface of the groove. It was only formed up to the position.
次いで、上記と同様の製造装置を用いて、少なくとも光透過部の端部に位置する光吸収部上、かつ光透過部の溝内に上記組成の被覆部用組成物を充填した。具体的には、10m/分のライン速度で、光透過部および光吸収部をポリエチレンテレフタレート基材ごと移動させながら、供給装置のダイヘッドから、5L/分の供給速度で、光透過部の表面に連続的に供給し、その後、掻取ブレードとしての金属製のドクターブレードを用いて、光透過部の表面の被覆部用組成物を掻き取った。 Next, using the same production apparatus as described above, the composition for the covering portion having the above composition was filled at least on the light absorbing portion located at the end of the light transmitting portion and in the groove of the light transmitting portion. Specifically, while moving the light transmission part and the light absorption part together with the polyethylene terephthalate base material at a line speed of 10 m / min, the surface of the light transmission part is supplied from the die head of the supply device at a supply speed of 5 L / min. The composition for covering portion on the surface of the light transmitting portion was scraped off using a metal doctor blade as a scraping blade.
光透過部の端部に位置する光吸収部上、かつ光透過部の溝内に被覆部用組成物を充填した後、被覆部用組成物に紫外線を照射して、光吸収部用組成物を硬化させることにより、被覆部を形成した。これにより、実施例に係る光学シートを作製した。 The composition for a light absorption part is irradiated with ultraviolet rays on the composition for a coating part after filling the composition for the coating part on the light absorption part located at the end of the light transmission part and in the groove of the light transmission part. Was cured to form a coating. Thereby, the optical sheet which concerns on an Example was produced.
(吐出量測定)
実施例に係る光学シートを作製する際、予めダイヘッドから吐出される光吸収部用組成物の吐出量を、吐出口におけるダイヘッドの長手方向の各位置において測定した。なお、マニホールドの中央部の直下には吐出口の中央部が位置し、マニホールドの端部の直下には、吐出口の端部が位置していた。
(Discharge rate measurement)
When producing the optical sheet according to the example, the discharge amount of the composition for a light absorbing portion discharged from the die head in advance was measured at each position in the longitudinal direction of the die head at the discharge port. The central portion of the discharge port was located immediately below the central portion of the manifold, and the end portion of the discharge port was located immediately below the end portion of the manifold.
図18は実施例に係る光学シートを製造する際に用いたダイヘッドの吐出量測定位置における吐出量比を表したグラフである。ここで、グラフ横軸の「吐出量測定位置」とは、ダイヘッドの幅方向の位置であり、吐出量測定位置1が吐出口の一方の端であり、吐出量測定位置14が吐出口の他方の端であった。また、グラフ縦軸の「吐出量比」とは、吐出量測定位置の中央部(グラフ中の吐出位置8)における吐出量を100%としたものであった。
FIG. 18 is a graph showing the discharge amount ratio at the discharge amount measurement position of the die head used when manufacturing the optical sheet according to the example. Here, the “discharge amount measurement position” on the horizontal axis of the graph is the position in the width direction of the die head, the discharge
図18のグラフに示されるように、実施例に係る光学シートの製造で用いたダイヘッドにおいては、吐出口の端部から吐出された光吸収部用組成物の吐出量は、吐出口の中央部から吐出された光吸収部用組成物の吐出量に比べて少なかった。 As shown in the graph of FIG. 18, in the die head used in the manufacture of the optical sheet according to the example, the discharge amount of the composition for the light absorbing portion discharged from the end portion of the discharge port is the central portion of the discharge port. It was small compared with the discharge amount of the composition for light absorption parts discharged from.
この結果から、マニホールドの一方の端部から他方の端部まで一直線状のマニホールドを有するダイヘッドを用いた場合には、吐出口の端部における光吸収部用組成物の吐出量が、吐出口の中央部における光吸収部用組成物の吐出量に比べて、少なくできることが確認された。 From this result, when a die head having a straight manifold from one end of the manifold to the other end is used, the discharge amount of the light absorbing portion composition at the end of the discharge port is It was confirmed that the amount can be reduced as compared with the discharge amount of the composition for the light absorbing portion in the central portion.
(視野角特性評価)
実施例に係る光学シートを用いて視野角特性評価を行った。視野角特性評価は、各視野角を変えながら相対輝度をプラズマディスプレイの画面中央部および画面端部においてそれぞれ測定し、測定結果から1/2視野角および1/3視野角となる角度を求めることにより行った。「視野角」とは、画面中央部においては画面中央部の中心からの法線に対する上下方向への傾き角を意味し、画面端部においては画面端部の中心からの法線に対する上下方向への傾き角を意味する。「相対輝度」とは、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置していない状態の輝度に対する光学シートを配置したときの輝度の割合(%)を意味する。なお、相対輝度は、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置していない状態において最も高い輝度を100%としている。「1/2視野角」とは、正面の相対輝度の1/2となる相対輝度が得られる視野角を意味し、「1/3視野角」とは、正面の相対輝度の1/3となる相対輝度が得られる視野角を意味する。輝度の測定は、自動変角光度計(村上色彩研究所製、GP−500)により各角度について行った。
(Viewing angle characteristic evaluation)
Viewing angle characteristics were evaluated using the optical sheet according to the example. Viewing angle characteristic evaluation is to measure the relative luminance at the center and the edge of the screen of the plasma display while changing each viewing angle, and obtain the angle corresponding to 1/2 viewing angle and 1/3 viewing angle from the measurement result. It went by. "Viewing angle" means the vertical tilt angle with respect to the normal from the center of the screen at the center of the screen, and up and down with respect to the normal from the center of the screen edge at the edge of the screen. Means the inclination angle of. “Relative luminance” means the ratio (%) of the luminance when the optical sheet is arranged with respect to the luminance when the optical sheet is not arranged on the screen of the plasma display. The relative luminance is 100% when the optical sheet is not arranged on the screen of the plasma display. “1/2 viewing angle” means a viewing angle at which a relative brightness that is ½ of the front relative brightness is obtained, and “1/3 viewing angle” means 1/3 of the front relative brightness. The viewing angle at which the relative luminance is obtained. The luminance was measured at each angle with an automatic variable angle photometer (Murakami Color Research Laboratory, GP-500).
(コントラスト評価)
実施例に係る光学シートを用いてコントラスト評価を行った。コントラスト評価は、プラズマディスプレイの画面中央部および画面端部においてそれぞれ行った。具体的には、まず、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置していない状態で、画面中央部に向けて45度の角度で、照度150lxとなるように外光を照射し、画面中央部の正面において、画面を白く表示させた場合の輝度(白輝度)と、黒く表示させた場合の輝度(黒輝度)を測定した。そして、白輝度を黒輝度で割った値を画面中央部におけるコントラストとした。次に、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置した状態で、画面中央部に向けて45度の角度で、照度150lxとなるように外光を照射し、画面中央部の正面において、画面を白く表示させた場合の輝度(白輝度)と、黒く表示させた場合の輝度(黒輝度)を測定した。そして、白輝度を黒輝度で割り、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置した状態におけるコントラストを求めた。そして、画面中央部の正面における、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置していない状態のコントラストに対する光学シートを配置した状態のコントラストの割合(%)を求めた。なお、コントラストは、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置していない状態のコントラストを100%としている。同様の手法により、プラズマディスプレイの画面端部において、プラズマディスプレイの画面に光学シートを配置していない状態のコントラストに対する光学シートを配置した状態のコントラストの割合(%)を求めた。
(Contrast evaluation)
Contrast evaluation was performed using the optical sheet which concerns on an Example. Contrast evaluation was performed at the screen center and the screen edge of the plasma display, respectively. Specifically, first, in a state where no optical sheet is arranged on the screen of the plasma display, external light is irradiated at an angle of 45 degrees toward the center of the screen so that the illuminance is 150 lx. In the front, the luminance when the screen was displayed in white (white luminance) and the luminance when the screen was displayed in black (black luminance) were measured. The value obtained by dividing the white luminance by the black luminance was taken as the contrast at the center of the screen. Next, with the optical sheet placed on the screen of the plasma display, external light is irradiated at an angle of 45 degrees toward the center of the screen so that the illuminance is 150 lx, and the screen is whitened in front of the center of the screen. The brightness when displayed (white brightness) and the brightness when displayed black (black brightness) were measured. Then, the white luminance was divided by the black luminance, and the contrast in a state where the optical sheet was arranged on the screen of the plasma display was obtained. And the ratio (%) of the state which has arrange | positioned the optical sheet with respect to the contrast of the state which has not arrange | positioned the optical sheet on the screen of the plasma display in the front of the screen center part was calculated | required. The contrast is 100% when no optical sheet is arranged on the screen of the plasma display. By the same method, the ratio (%) of the contrast in the state where the optical sheet is arranged to the contrast in the state where the optical sheet is not arranged on the screen of the plasma display is obtained at the screen edge of the plasma display.
以下、結果について述べる。図19は実施例に係る光学シートの中央部と端部の視野角に対する相対輝度を表したグラフである。
10、20…光学フィルム
10a…中央部
10b…端部
11…光透過性基材
12…光透過部
12a…単位光透過部
12b…溝
12c…中央部
12d…端部
13…光吸収部
13a…第1の端面
13b…第2の端面
14…被覆部
17…光吸収部用組成物
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各光吸収部が、光透過性基材側に位置する第1の端面と、前記第1の端面とは反対側に位置する第2の端面とを有し、
前記光透過性基材から前記各光吸収部における前記第1の端面までの距離がほぼ等しく、
前記単位光透過部の並列方向における前記光学シートの端部に位置する前記光吸収部の高さが、前記単位光透過部の並列方向における前記光学シートの中央部に位置する前記光吸収部の高さよりも低く、
少なくとも前記光学シートの前記端部に位置する前記光吸収部の前記第2の端面を覆い、光透過性樹脂からなり、かつ前記光透過部の屈折率よりも低い屈折率を有する被覆部をさらに備えることを特徴とする、光学シート。 A light transmissive substrate, a plurality of unit light transmissive portions provided in parallel along the sheet surface, and the light transmissive portions provided on the light transmissive substrate, and the unit light transmissive portions An optical sheet comprising a plurality of light absorbing portions provided therebetween,
Each of the light absorbing portions has a first end face located on the light transmissive substrate side, and a second end face located on the side opposite to the first end face,
The distance from the light transmissive substrate to the first end face in each light absorbing portion is substantially equal,
The height of the light absorbing part located at the end of the optical sheet in the parallel direction of the unit light transmitting part is the height of the light absorbing part located in the central part of the optical sheet in the parallel direction of the unit light transmitting part. Lower than the height,
A covering portion that covers at least the second end surface of the light absorbing portion located at the end portion of the optical sheet, is made of a light-transmitting resin, and has a refractive index lower than that of the light transmitting portion; An optical sheet comprising the optical sheet.
前記表示部よりも観察者側に配置された請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学シートと
を備えることを特徴とする、表示装置。 A display unit;
A display device comprising: the optical sheet according to claim 1, which is disposed closer to an observer than the display unit.
光透過性基材上に設けられ、シート面に沿って並列して設けられた複数の単位光透過部と、前記単位光透過部間に設けられた複数の溝とを有し、かつ前記光透過性基材から前記溝の底面までの距離がほぼ等しい光透過部を用意する工程と、
前記光透過部の表面に、電離放射線硬化型樹脂組成物と光吸収粒子とを含む光吸収部用組成物を供給し、前記光透過部の表面上の前記光吸収部用組成物を掻き取ることにより、前記溝に前記光吸収部用組成物を充填させる工程と、
前記光吸収部用組成物を硬化させて、前記単位光透過部間に複数の光吸収部を形成する工程とを備え、
前記光吸収部用組成物の供給は、前記単位光透過部の並列方向における前記光透過部の中央部よりも前記単位光透過部の並列方向における前記光透過部の端部の方が前記光吸収部用組成物の供給量が少なくなるように行われる、光学シートの製造方法。 A light transmissive substrate, a plurality of unit light transmissive portions provided in parallel along the sheet surface, and the light transmissive portions provided on the light transmissive substrate, and the unit light transmissive portions A method for producing an optical sheet comprising a plurality of light absorbing portions provided therebetween,
A plurality of unit light transmitting portions provided on the light transmissive substrate and provided in parallel along the sheet surface; and a plurality of grooves provided between the unit light transmitting portions; A step of preparing a light transmission portion having a substantially equal distance from the transparent substrate to the bottom surface of the groove;
A light absorbing part composition containing an ionizing radiation curable resin composition and light absorbing particles is supplied to the surface of the light transmitting part, and the light absorbing part composition on the surface of the light transmitting part is scraped off. A step of filling the groove with the composition for a light absorbing part,
Curing the light absorbing portion composition, and forming a plurality of light absorbing portions between the unit light transmitting portions,
The composition for the light absorbing portion is supplied at the end of the light transmitting portion in the parallel direction of the unit light transmitting portion rather than the central portion of the light transmitting portion in the parallel direction of the unit light transmitting portion. The manufacturing method of an optical sheet performed so that the supply amount of the composition for absorption parts may decrease.
前記光吸収部を形成した後、少なくとも前記光透過部の前記端部に位置する前記光吸収部の前記第2の端面を覆い、光透過性樹脂からなり、前記単位光透過部の屈折率よりも低い屈折率を有する被覆部を形成する工程をさらに備える、請求項5に記載の光学シートの製造方法。 Each of the light absorbing portions has a first end face located on the light transmissive substrate side, and a second end face located on the side opposite to the first end face,
After forming the light absorbing portion, at least the second end surface of the light absorbing portion located at the end portion of the light transmitting portion is covered, and is made of a light transmitting resin. From the refractive index of the unit light transmitting portion, The method for producing an optical sheet according to claim 5, further comprising a step of forming a covering portion having a lower refractive index.
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